JP4411532B2 - 動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置 - Google Patents
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Description
具体的には、本発明は、複数のリンクと、これらのリンクを互いに連結し、互いに転がり摺動接触する第1および第2の動力伝達部材とを備え、第1の動力伝達部材がプーリの相対向する一対のシーブ面間に挟持されて第1の動力伝達部材とプーリとの間で動力が伝達される動力伝達チェーンにおいて、上記第2の動力伝達部材は自由状態の第1の動力伝達部材よりも短くされ、第1の動力伝達部材が一対のシーブ面間に挟持されて弾性的に縮んだ状態で第2の動力伝達部材の一対の端部がそれぞれ対応するシーブ面に軽接触するようにしてあることを特徴とするものである。
図1は、本発明の一実施の形態に係る動力伝達チェーンを備える動力伝達装置としてのチェーン式無段変速機(以下では、単に無段変速機ともいう)の要部構成を模式的に示す斜視図である。図1を参照して、無段変速機100は、自動車等の車両に搭載されるものであり、第1のプーリとしての金属(構造用鋼等)製のドライブプーリ60と、第2のプーリとしての金属(構造用鋼等)製のドリブンプーリ70と、これらの両プーリ60,70間に巻き掛けられた無端状の動力伝達チェーン1(以下では、単にチェーンともいう)とを備えている。なお、図1中のチェーン1は、理解を容易にするために一部断面を示している。
図3および図4を参照して、チェーン1は、複数のリンク2と、互いに転がり摺動接触する第1および第2の動力伝達部材としての複数の第1および第2のピン3,4とを備えている。なお、転がり摺動接触とは、転がり接触およびすべり接触の少なくとも一方を含む接触のことをいう。
リンク2を用いて、第1〜第3の列51〜53が形成されている。具体的には、第1の列51、第2の列52および第3の列53はそれぞれ、チェーン幅方向Wに並ぶ複数のリンク2を含んでいる。第1〜第3の列51〜53のそれぞれにおいて、同一列のリンク2は、チェーン進行方向Xの位置が互いに同じとなるように揃えられている。第1〜第3の列51〜53は、チェーン進行方向Xに沿って並んで配置されている。
具体的には、第1の列51のリンク2の前貫通孔9と、第2の列52のリンク2の後貫通孔10とは、チェーン幅方向Wに並んで互いに対応しており、これらの貫通孔9,10を挿通する第1および第2のピン3,4によって、第1および第2の列51,52のリンク2同士がチェーン進行方向Xに屈曲可能に連結されている。
図4において、第1〜第3の列51〜53は、それぞれ1つしか図示されていないが、チェーン進行方向Xに沿って第1〜第3の列51〜53が繰り返すように配置されている。そして、チェーン進行方向Xに互いに隣接する2つの列のリンク2同士が、対応する第1および第2のピン3,4によって順次に連結され、無端状をなすチェーン1が形成されている。
図2を参照して、動力伝達部5,6は、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに摩擦接触(係合)するためのものである。第1のピン3は、上記対応するシーブ面62a,63a,72a,73a間に挟持され、これにより、第1のピン3と各プーリ60,70との間で動力が伝達される。第1のピン3は、その動力伝達部5,6によって直接動力伝達に寄与するため、例えば、軸受用鋼(SUJ2)等の高強度耐摩耗材料で形成されている。
第1のピン3は、一のリンク2の前貫通孔9に遊嵌されてこのリンク2に対する相対移動(回転)が可能とされると共に、対応する他のリンク2の後貫通孔10に圧入固定(嵌合)されてこのリンク2に対する相対回転が規制されている。
具体的には、第2のピン4は、第1の列51のリンク2の前貫通孔9に圧入固定されて、第1の列51のリンク2に対する相対回転が規制されると共に、第2の列52のリンク2の後貫通孔10に遊嵌されて、第2の列52のリンク2に対する相対移動(回転)が可能とされている。同様に、第2のピン4は、第2の列52のリンク2の前貫通孔9に圧入固定されると共に、第3の列53のリンク2の後貫通孔10に遊嵌されている。
また、第1のピン3を基準とした、第1のピン3と隣り合う第2のピン4との接触線Tの軌跡が、概ねインボリュート曲線となるようにされている。
具体的には、第1のピン3の周面11(外周面)のうち、隣り合う第2のピン4と接触し得る接触部12が、断面インボリュート形状に形成されている。また、各第2のピン4の周面13(外周面)のうち、対応する第1のピン3と接触し得る接触部14が、平坦面(断面直線形状)に形成されている。この平坦面は、チェーン進行方向Xと直交する平坦面を含んでいる。
各第1のピン3は、チェーン幅方向Wの位置が互いに揃えられている。同様に、各第2のピン4は、チェーン幅方向Wの位置が互いに揃えられている。そして、第1のピン3と第2のピン4とは、それぞれの長手方向の中央部19,20が、チェーン進行方向Xに並んでいる。これにより、チェーン直線部分において、第1のピン3の一方の端部15と第2のピン4の一方の端部17との間の距離F1、および第1のピン3の他方の端部16と第2のピン4の他方の端部18との間の距離F2が、等しく(F1=F2)されている。
図6を参照して、自由状態における第1のピン3の長さE1(以下、単に第1のピン3の長さともいう)は、例えば24mmに設定されている。第1のピン3は、プーリ60の一対のシーブ面62a,63aに挟持されたとき、その一対の端部15,16がこのプーリ60の対応するシーブ面62a,63aから、チェーン幅方向Wに押圧力H(圧縮荷重)を受ける。このときの最大押圧力Hmaxは、例えば1000N程度に設定されている。
図7は、チェーン1のうちの第2のピン4を単体で示す正面図であり、白抜き矢符の上側の第2のピン4は、自由状態における第2のピン4を示しており、下側の第2のピン4は、プーリ60に軽接触した状態における第2のピン4を示している。
図6および図7を参照して、自由状態における第2のピン4の長さE2(以下、単に第2のピンの長さともいう)は、第1のピン3の長さE1よりも、差分Gだけ短くされている(E2=E1−G)。
第1のピン3は、プーリ60から押圧力Hを受けると、長手方向に弾性的に縮み、第2のピン4の一対の端部17,18の直交方向Vの一端が、プーリ60の対応するシーブ面62a,63aに軽接触する(図7の白抜き矢符の下側参照)。このとき、第2のピン4の一対の端部17,18が対応するシーブ面62a,63aから受ける押圧力Kは、0〜800N程度となっている。この押圧力Kは、第1のピン3の一対の端部15,16が受ける最大押圧力Hmaxの0〜80%となっている。このとき、第2のピン4の一対の端部17,18は、プーリ60の対応するシーブ面62a,63aと軽接触しているに過ぎず、第2のピン4とプーリ60との間で動力の伝達は実質的に行われていない。
以上説明したように、本実施の形態によれば、第1のピン3が各プーリ60,70の相対向する一対のシーブ面62a,63a,72a,73a間に挟持されることによって、チェーン1と各プーリ60,70との間で動力の伝達を行うことができる。
また、第1のピン3が各プーリ60,70に噛み込まれる際、第2のピン4の一対の端部17,18のそれぞれを、各プーリ60,70の対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに軽接触させることにより、第2のピンが上記対応するシーブ面62a,63a,72a,73aに適度に拘束されるため、第2のピン4の振動の発生を未然に防止し、チェーン駆動時の騒音を格段に低減することができる。
また、隣り合う第1および第2のピン3,4の互いの接触線Tの軌跡が、概ねインボリュート形状を描くようにされていることで、第1のピン3が各プーリ60,70に順次噛み込まれる際に、チェーン1に弦振動的な運動が生じることをより抑制できる。その結果、チェーン1の駆動時の騒音をさらに低減することができる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、第1のピン3の長さE1は、上記例示した値より短くてもよいし、長くてもよい。また、第1のピン3が受ける最大押圧力Hmaxは、上記例示した値より小さくてもよいし、大きくてもよい。さらに、第1のピン3の許容弾性収縮量に対する、最大弾性収縮量Jmaxの割合は、上記例示した値より小さくてもよいし、大きくてもよい。
また、第1のピン3の長さE1と第2のピン4の長さE2との差分Gは、第1のピン3の最大弾性収縮量Jmaxの20〜100%の範囲内にあればよく、最大弾性収縮量Jmaxの値に応じて5μmより小さくしてもよいし、50μmより大きくしてもよい。
さらに、各リンク2の前貫通孔9および後貫通孔10は、それぞれの機能を損なわない限りにおいて、互いに連通されていてもよい。具体的には、各リンク2の前貫通孔9および後貫通孔10間に配置される柱部に、互いの貫通孔9,10同士を連通する連通溝を形成してもよい。これにより、上記各貫通孔9,10の周縁部の応力集中をより緩和することができる。本発明は、このような貫通孔の形状を含むものである。
また、ドライブプーリ60およびドリブンプーリ70の双方の溝幅が変動する態様に限定されるものではなく、何れか一方の溝幅のみが変動し、他方が変動しない固定幅にした態様であっても良い。さらに、上記では溝幅が連続的(無段階)に変動する態様について説明したが、段階的に変動したり、固定式(無変速)である等の他の動力伝達装置に適用しても良い。
2 リンク
3 第1のピン(第1の動力伝達部材)
4 第2のピン(第2の動力伝達部材)
17 端部(第2の動力伝達部材の一対の端部の一方)
18 端部(第2の動力伝達部材の一対の端部の他方)
60 ドライブプーリ(第1のプーリ)
62a,63a シーブ面
70 ドリブンプーリ(第2のプーリ)
72a,73a シーブ面
100 無段変速機(動力伝達装置)
E1 (第1の動力伝達部材の)長さ
E2 (第2の動力伝達部材の)長さ
G 差分
Hmax (第1の動力伝達部材の端部が対応するシーブ面から受ける)最大押圧力
Jmax 最大弾性収縮量
K (第2の動力伝達部材の端部が対応するシーブ面から受ける)押圧力
Claims (5)
- 複数のリンクと、これらのリンクを互いに連結し、互いに転がり摺動接触する第1および第2の動力伝達部材とを備え、第1の動力伝達部材がプーリの相対向する一対のシーブ面間に挟持されて第1の動力伝達部材とプーリとの間で動力が伝達される動力伝達チェーンにおいて、
上記第2の動力伝達部材は自由状態の第1の動力伝達部材よりも短くされ、
第1の動力伝達部材が一対のシーブ面間に挟持されて弾性的に縮んだ状態で第2の動力伝達部材の一対の端部がそれぞれ対応するシーブ面に軽接触するようにしてあることを特徴とする動力伝達チェーン。 - 請求項1において、上記第2の動力伝達部材の端部が対応するシーブ面に軽接触するときに、第2の動力伝達部材の端部が対応するシーブ面から受ける押圧力は、第1の動力伝達部材の端部が対応するシーブ面から受ける最大押圧力の0%〜80%であることを特徴とする動力伝達チェーン。
- 請求項1または2において、上記自由状態の第1の動力伝達部材の長さと第2の動力伝達部材の長さとの差分は、第1の動力伝達部材の最大弾性収縮量の20〜100%であることを特徴とする動力伝達チェーン。
- 請求項1,2または3において、上記自由状態の第1の動力伝達部材の長さと第2の動力伝達部材の長さとの差分は、5〜50μmであることを特徴とする動力伝達チェーン。
- 相対向する一対の円錐面状のシーブ面をそれぞれ有する第1および第2のプーリと、これらのプーリ間に巻き掛けられ、シーブ面に係合して動力を伝達する請求項1,2,3または4記載の動力伝達チェーンとを備えることを特徴とする動力伝達装置。
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